2021届高考一轮(人教版)物理机械振动与机械波

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高中物理届考轮人版物：械动机波答*机械动机波*一、选择题1、关于机械波的形成，下列说法中正确的是)A．物体做机械振动，一定产生机械波B．械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，做受迫振动C．参与振动的质点振动频率各不相同D．机械波传播过程中，介质中质点随波迁移，振动能量也随波传递2、（多选）如图甲所示的弹簧振子(以O点为平衡位置在B、间振动，取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线，由曲线所给的信息可知，下列说法正确的是)A．＝0，振子处在B置B．子运动的周期为4sC．t＝s时振子对平衡位置的位移为10D．t＝s时振子对平衡位置的位移为5cm．如果振子的质量为.5，弹簧的劲度系数为，则振子的最大加速度大小为4m/s3(多选)质点沿y轴做简谐运动的振动图象如图所示，下列说法正确的是()A．该质点的振动周期为0sB．＝s时，该质点沿y负方向运动C．在一个周期内，该质点的位移为0D．t＝s时，该质点受到的回复力等于0．在0.3～0.5s内，该质点的速度先增大后减小/

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高中物理4、(多选)关于水平放置的弹簧振子所做的简谐运动，下列说法正确的是()A．位移的方向是由振子所在处指向平衡位置B．速度的方向总是由振子所在处指向平衡位置C．经过半个周期振子经过的路程一定是振幅的倍D．若两时刻相差半个周期，弹簧在这两个时刻的形变量一定相等．经过半个周期，弹簧振子完成一次全振动5、多选)一列沿着x轴方向传播的横波，在t0刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图象如图乙所示。下列说法正确的是)甲

乙A．图乙表示质点L的振动图象B．波的波速为0.5C．t＝s时质点M的位移为零D．在4内质点K所经过的路程为3.2．质点L经过1s沿x轴正方向移动0.56、(多选)一列简谐横波从左向右以＝2m/s的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是()A．A再经过一个周期将传播到点B．B点正在向上运动1C．B再经过T回到平衡位置8D．该波的周期T＝s3．点再经过T将到达波峰的位置47、（双选）一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4，振子的平衡位置位于x轴上的O点。图甲上的、、、d为四个不同的/

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高中物理动状态；黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向，图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象的是)A．若规定状态时＝0，则图象为①B．规定状态b时＝，则图象为②C．若规定状态时t0，则图象为③D．若规定状态d时t＝0，则图象为④π8、(多选)做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x＝＋，则下列说法正确的是()A．它的振幅为4cmB．的周期为0sC．它的初相位是

π61D．它在周期内通过的路程可能是22cm4．该物体是从平衡位置开始振动的9、多选)如图所示，两根完全相同的轻质弹簧和一根绷紧的轻质细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上。已知物块甲的质量是物块乙质量的倍，弹簧振子做简谐运动的周期T＝2π

mk

，式中m振子的质量，k为弹簧的劲度系数。当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中，下列说法正确的是()/

word版A．物块甲的振幅是物块乙振幅的4倍B．块甲的振幅等于物块乙的振幅

高中物理C．物块甲的最大速度是物块乙最大速度的

12D．物块甲的振动周期是物块乙振动周期的倍．物块甲的振动频率是物块乙振动频率的210、多选)一列简谐横波在x轴上传播，如图甲、乙分别是在x轴上、b两质点的振动图象，且x＝m下列判断正确的是)甲

乙A．波一定沿轴正方向传播B．可能沿x轴负方向传播C．波长可能是8D．波速一定是6m/s．波速可能是11、(多选)关于机波的形成与传播，下列说法中正确的是()A．物体做机械振动，不一定产生机械波B．振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C．参与振动的质点都有相同的频率D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递．波的传播速度和质点的振动速度相同二、非选择题1、(1)如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，此时摆的振动周期_选填“大于”“等于”或“小于”)d摆的周期。图乙是摆的振动图象，重力加速度为g，则的摆长为_______。/

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高中物理甲

乙(2)一物体沿轴做简谐运动，振幅为8，频率为0.5在t＝0，位移是4，且向x轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振方程并画出相应的振动图象。2、如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波，实线是0时刻的波形图，虚线是t0.2s时刻的波形图。(1)若波沿轴负方向传播，求它传播的速度；(2)若波沿轴正方向传播，求它的最大周期；(3)若波速是25求t＝0刻P点的运动方向。届考轮人版物：械动机波答*机械动机波*一、选择题1、关于机械波的形成，下列说法中正确的是)A．物体做机械振动，一定产生机械波B．械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质/

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高中物理点的振动，做受迫振动C．参与振动的质点振动频率各不相同D．机械波传播过程中，介质中质点随波迁移，振动能量也随波传递答案B解析有振源没有媒介时不能产生机械波，A错误。机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是在相邻的先振动的质点的作用下做受迫振动，并重复前一质点的振动，B正确。参与振动的质点振动频率都相同，C错误。机械波传播过程中，介质中质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，在振动过程中把能量传递出去，D错误。2、（多选）如图甲所示的弹簧振子(以O点为平衡位置在B、间振动，取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线，由曲线所给的信息可知，下列说法正确的是)A．＝0，振子处在B置B．子运动的周期为4sC．t＝s时振子对平衡位置的位移为10D．t＝s时振子对平衡位置的位移为5cm．如果振子的质量为.5，弹簧的劲度系数为，则振子的最大加速度大小为4m/s2答案ABE解析由图乙可知，振子做简谐振动的振幅为10cm，其周期T＝4，＝0和＝4s时，振子在负的最大位移处，即图甲中的B位置，由于振子做变速运动，故t＝时振子的位移应大于故AB确D错误由a＝－

kxm可知，振子的最大加速度大小为m/s

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，正确。3(多选)质点沿y轴做简谐运动的振动图象如图所示，下列说法正确的是()/

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高中物理A．该质点的振动周期为0sB．＝s时，该质点沿y轴负方向运动C．在一个周期内，该质点的位移为0D．t＝s时，该质点受到的回复力等于0．在0.3～0.5s内，该质点的速度先增大后减小【答案】ADE[由振动图象可知，该质点的振动周期为s，故A确；由图象可知，在00.1s间内，该质点沿y轴方向运动，故误；质点振动一个周期后回到初始位置，则质点的位移0，C错误；t＝s时，由图象可知，此时该质点在平衡位置，此时受到的回复力等于，故正确；在～s，该质点由最低点到平衡位置再到最高点，其速度先增大后减小，故正确。]4、(多选)关于水平放置的弹簧振子所做的简谐运动，下列说法正确的是()A．位移的方向是由振子所在处指向平衡位置B．速度的方向总是由振子所在处指向平衡位置C．经过半个周期振子经过的路程一定是振幅的倍D．若两时刻相差半个周期，弹簧在这两个时刻的形变量一定相等．经过半个周期，弹簧振子完成一次全振动BCD[位移的方向始终是由平衡位置指向振子所在处选项A误加速度的方向始终是由振子所在处指向平衡位置，选项正确；经过半个周期，振子经过的路程是振幅的2，若两时刻相差半个周期，两时刻弹簧的形变量一定相等选项C正确经过一个周期弹簧振子完成一次全振动选项E错误]5、多选)一列沿着x轴方向传播的横波，在t0刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图象如图乙所示。下列说法正确的是)甲

乙/

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高中物理A．图乙表示质点L的振动图象B．波的波速为0.5C．t＝s时质点M的位移为零D．在4内质点K所经过的路程为3.2．质点L经过1s沿x轴正方向移动0mABD[题图甲及波沿轴正方向传播可知，＝0时刻质点L经过平衡位置向上振动，故A确；由题图甲读出波长m由题图乙读出周期T＝λ2s，则该波的波v＝m/s＝0.5m/s，故B正确；t＝8s，所以t＝8s时质M的位移与开始时的位移相同，为负的最大值，故误；由于T＝s，所以在4内K质点所经过的路程为4的振幅，为3m故D正确；横波中，各质点振动的方向与波的传播方向垂直，所以不可能沿x轴方向运动，故E错误。]6、(多选)一列简谐横波从左向右以2m/s的速度传播，某时刻的波形图如图所示，下列说法正确的是()A．A再经过一个周期将传播到点B．B点正在向上运动1C．B再经过T回到平衡位置8D．该波的周期T＝s3．点再经过T将到达波峰的位置4BDE[质点不随波迁移选项A错误根据“上下坡”法由波沿x轴向右传播，可知正向上运动，选项B确；点向上运动靠近平衡置过程中平1均速度比一个周期内运动的平均速度大，所用时间小于T，选项C错误；由T8λ＝可知周期为s选项D正确；点正从平衡位置向下运动，所以再经v/

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高中物理3过T将到达波峰，选项E正确。]47、（双选）一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4，振子的平衡位置位于x轴上的O点。图甲上的、、、d为四个不同的动状态；黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向，图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象的是)A．若规定状态时＝0，则图象为①B．规定状态b时＝，则图象为②C．若规定状态时t0，则图象为③D．若规定状态d时t＝0，则图象为④答案AD解析振子在状态时＝0，此时的位移为cm，且向x正方向运动，故A正确；振子在状态bt＝0此时的位移为，且向x轴负方向运动，误；振子在状态时t＝0，此时的位移为－2cm，C错误；振子在状态d时t＝0，此时的位移为－4，速度为零，故D正确。π8、(多选)做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x＝＋，则下列说法正确的是()A．它的振幅为4cmB．的周期为0sC．它的初相位是

π61D．它在周期内通过的路程可能是22cm4/

Tkword版Tk．该物体是从平衡位置开始振动的【答案BCD[对照简谐运动的一般表达式＝Asin

高中物理2πt＋φA＝2cmT＝s，

π6

2π，故A错误，B、确；由表达式可以看出振动物体从tT＋φ＝

3π2π5π1到t＋φ＝时在周期内通过路程为2A＝22故D正确；4T44由表达式可以看出振动物体的初相位φ

π6

，故选项错误。]9、多选)如图所示，两根完全相同的轻质弹簧和一根绷紧的轻质细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上。已知物块甲的质量是物块乙质量的倍，弹簧振子做简谐运动的周期T＝2π

mk

，式中m振子的质量，k为弹簧的劲度系数。当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中，下列说法正确的是()A．物块甲的振幅是物块乙振幅的4倍B．块甲的振幅等于物块乙的振幅C．物块甲的最大速度是物块乙最大速度的

12D．物块甲的振动周期是物块乙振动周期的倍．物块甲的振动频率是物块乙振动频率的2BCD[未断开前，两根弹簧伸长的长度相同，故线断开后两物块离开平衡位置的最大距离相同，即振幅相同，故A错误，B正确；当线断开的瞬间，弹簧的弹性势能相同，到达平衡位置时，甲、乙的最大动能相同，由于甲的质量大于乙1的质量，由＝2m

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1知道，甲的最大速度是乙的最大速度的，正确；根据T＝π2

mk/

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高中物理可知，甲的振动周期是乙的振动周期的倍，根据f＝

1T1可知，甲的振动频率是乙的振动频率的，故D正确，E错误。]210、多选)一列简谐横波在x轴上传播，如图甲、乙分别是在x轴上、b两质点的振动图象，且x＝m下列判断正确的是)甲

乙A．波一定沿轴正方向传播B．可能沿x轴负方向传播C．波长可能是8D．波速一定是6m/s．波速可能是[的传播方向可能沿x轴正方向或x轴负方向传播，A错，；ab13间的距离可能是…，周期为s，波长可能为8m波速可能为2m/sD错，、对。]11、(多选)关于机波的形成与传播，下列说法中正确的是()A．物体做机械振动，不一定产生机械波B．振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间落后一步C．参与振动的质点都有相同的频率D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递．波的传播速度和质点的振动速度相同ABC[机械波的形成必须具备两个条件源和介质只有物体做机械振动，而其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A选项正确振动的质点带动与它相邻的后振动的质点将振动传播开来，所以后一质点总是落后前一质点，但振动频率相同，故B、C选正确；形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近往复运动，并没有随波迁移，离波源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从波源获得的，故D选项错误；波的传/

0000000word版0000000

高中物理播速度由介质决定，与质点的振动速度无关，故选项错误。]二、非选择题1、(1)如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来，此时摆的振动周期_选填“大于”“等于”或“小于”)d摆的周期。图乙是摆的振动图象，重力加速度为g，则的摆长为_______。甲

乙(2)一物体沿轴做简谐运动，振幅为8，频率为0.5在t＝时，位移是4，且向x轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振方程并画出相应的振动图象。[析](1)a动起来后，通过水平绳子对、、d三个摆施加周期性的驱动力，使bc、d三摆做受迫振动，三摆做受迫振动的频率等于驱动力的频率，由于驱动力频率相同，则三摆的周期相同。据题图乙可知：T＝，再根据：T＝2π

L0可知，摆摆长：L＝。gπ2(2)简谐运动振动方程的一般表示式为x＝ωtφ)，根据题给条件有：A＝，ω2πf＝πrad/s，所以x＝πt＋，将t＝时x＝m代